Основные механизмы диффузии. Диффузия из бесконечного и ограниченного источников

Диффузия из бесконечного и ограниченного источников.

Диффузия - это процесс переноса атомов примеси из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией под действием высокой температуры. Диффузия идет до тех пор, пока существует разность (градиент) концентраций.

Методом диффузии формируют различные элементы ИМС. Атомы электрически активных примесей, проходя через поверхность полупроводниковой пластины, диффундируют в глубь пластины и образуют области p- или n- типа электропроводности.

Диффузия бывает тотальная (примесь внедряется во всю поверхность полупроводниковой пластины, не имеющей маскирующих пленок) и локальная (примесь внедряется в определенные участки полупроводниковой пластины, не защищенные маскирующими пленками).

1. Вакансионный механизм.

При повышенной температуре атомы
в узлах кристаллической решетки
колеблются. Если атом получит достаточную
энергию, он способен покинуть узел
кристаллической решетки. Появляется
вакансия, которую может занять атом
примеси. При комнатных температурах
количество вакансий мало, на 10¹⁵ атомов
полупроводника приходится одна вакансия.
С увеличением температуры до 1000° -
1200°С число вакансий становится сравнимо
с числом атомов полупроводника.
По вакансионному механизму происходит диффузия